涨圈密封

表1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　结构型式及特点

结构型式

特点

结构型式

特点

涨

圈

侧

隙

及

切

口

间

隙

涨圈的常用外径尺寸30~150mm

切口间隙0.1~0.25mm

侧间隙0.05~0.15mm

R₃-R₂＝0.5~0.75mm

R₁-R₀＝0.2~1mm

卸

压

涨

圈

涨圈的两侧端面上各加工一环槽，两环槽之间有若干个直径等于1mm的小孔相通，使高压腔的介质可以通过小孔而到达低压腔的环槽内。由于p₀与Δp方向相反，p₀即为其卸荷压力。适用于涨圈两端压差很大的情况，可避免涨圈摩擦面很快磨损

重

叠

涨

圈

1—轴；2—壳体；3—涨圈；

4—内环

是针对直切口间隙有泄漏而采取的补救办法。图a 所示结构的特点是在一个涨圈槽内装两个直切口的涨圈，两涨圈的切口错开180°，结构很简单，密封效果比单个涨圈好，但仍不能保证压差较大时密封可靠

图b 比图a 增加一个带切口间隙的弹性内环4，可完全封住涨圈切口间隙的泄漏

引

油

涨

圈

1—轴；2—壳体；3—衬套；

4—涨圈；5—涨圈槽体

从静止的壳体 2 引润滑油到旋转轴 1 的密封装置。壳体与轴上设有衬套 3 和涨圈槽体 5，磨损后便于更换

涨

圈

设

置

位

置

1—轴； 2—涨圈； 3—壳体

图a 为涨圈槽设在轴上

图b 为涨圈槽设在壳体上

封

油

涨

圈

1—轴；2—轴承；3—壳体；4—衬套；

5—涨圈；6—外涨圈槽体；

7—隔板；8—内涨圈槽体

用在轴承封油装置。涨圈5在装配状态下的切口间隙为0.2mm，端面侧间隙为0.15mm，摩擦面切向速度为24m/s

切

口

型

式

直切口(图a)。加工简单，用得最多，但容易泄漏

搭接切口(图b~图d)。密封性能好，但加工困难，只用在要求特别高的情况下

注： 表中切口间隙数值为工作状态时的切口热间隙，由此推算室温装配时的切口冷间隙。

表2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　涨圈弹力和摩擦功率的计算

项目

计算公式

说明

端面摩擦力矩T₁/N·mm

f₁——端面摩擦因数，f₁＝0.01~0.05

f₂——外圆摩擦因数

Δp——涨圈两端的压差，MPa

E——弹性模量，MPa

f₀——切口间隙与装配间隙之差，f₀近似等于切口间隙，mm

n——轴的转速，r/min

R₁、R₂、R₃、B见图，mm

外圆摩擦力矩T₂/N·mm

涨圈平均弹力p₂/MPa

假设f₂=f₁

切口间隙f₀/mm

摩擦功率N/kW

注：1．涨圈弹力设计应考虑当轴旋转时，涨圈应依靠自身弹力卡紧在壳体上，保证涨圈不随轴转动，即T₂≥1.2T₁。弹力p₂按此前提推算出。

2．切口间隙是指自由状态下的切口间隙。